Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Урок помогает в игровой форме обобщить и систематизировать знания студентов о строении и функциях органоидов, развить умения студентов проводить учебную дискуссию; отстаивать свою точку зрения, анализировать суждения товарищей....
15 06 2026 8:34:33
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
14 06 2026 6:37:13
Интегрированный урок литературы и биологии для 7-го класса знакомит учащихся с ролью литературы в решении экологических проблем, помогает понять, как правильно относиться к природе, любить ее и беречь.
...
13 06 2026 14:45:16
Жизнь любого организма начинается от образования зиготы и продолжается до cмepти. В это время живой организм растет, развивается, стареет. Начало...
12 06 2026 1:45:44
Урок по теме «Фотосинтез» проводится для профильной группы 10-го класса. Тема изучается на протяжении 3 уроков. На 1-м уроке изучается история процесса фотосинтеза, вклад ученых в развитие учения о фотосинтезе, фазы фотосинтеза. Урок соответствует новым ФГОС. Ребята сами определяют тему урока, ставят цели, создают мини-проекты....
11 06 2026 11:24:22
Урок обобщения и коррекции знаний - это идеальное время для целенаправленной работы по развитию ученика средствами предмета. В данном случае урок проводился в классе, учащиеся которого различались по уровню обучаемости, по уровню сформированности общеучебных навыков, как способность "сворачивать" и "разворачивать" информацию.
...
10 06 2026 8:37:16
Пpaктическая работа по биологии с использованием компьютерной технологии. На уроке ученики углубляют знания о метаболизме на основе изучения фотосинтеза как одного из вариантов пластического обмена. Привлечение учащихся к цели урока происходит через включение их в самостоятельную работу.
...
09 06 2026 12:16:54
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
08 06 2026 14:32:19
Представлен конспект комбинированного урока по теме: "Кровь - река жизни"....
07 06 2026 12:25:35
Викторина направлена на воспитание патриотизма и любви к своему краю....
06 06 2026 16:29:56
Цель урока: развивать интерес к здоровью, правильному питанию, расширять знания по теме, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»; закрепить изученный материал, определить уровень знаний, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»....
05 06 2026 12:15:56
Аскарида человеческая - один из самых крупных гельминтов в природе (до 40 см). Рассмотрим пути заражения, симптомы и профилактику заражения аскаридозом....
04 06 2026 10:53:32
План-конспект открытого урока в 11-м классе, целью которого является выяснение сущности процесса исторического развития животных и растений в мезозойскую эру, используя современные технологии....
03 06 2026 15:23:29
Урок-обобщение, в ходе которого систематизируются уже полученные знания по теме, показываются различия и взаимосвязь всех сторон метаболизма, выясняется, что является источником энергии для живых организмов, по каким законам термодинамики осуществляется превращение энергии....
02 06 2026 21:43:12
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
01 06 2026 9:32:44
Взрослые озабочены снижением интереса у школьников к литературе вообще, а к классике в особенности. Но если на своих уроках учитель может продемонстрировать широту собственной эрудиции, даст возможность своим ученикам стать "соучастниками действа", покажет востребованность предметных знаний в повседневной жизни, то можно с уверенностью сказать, что дети не просто будут читать, а будут читать осмысленно, обогащая свой внутренний мир и пополняя открытую для них "Копилку педагогических находок"....
31 05 2026 21:24:30
Развитие личности – сложный, перманентный и многогранный процесс, который не должен прерываться ни на одном из этапов развития, а преемственно дополнять каждый последующий. Главная цель современного образования – создание условий для развития творческих способностей личности обучаемых, воспитание у них умений анализировать и принимать самостоятельные решения, формирование навыков самообразования....
30 05 2026 20:44:41
Свои функции в клетке рибосомы выполняют более активно в виде полирибосом. Эти комплексы способны одновременно синтезировать несколько молекул белка....
29 05 2026 18:20:47
Фагоцитарная система выполняет не только очищение организма от чужеродных тел, но и стимулирует выработку стойкого иммунитета к этим микроорганизмам....
28 05 2026 22:53:13
Цель урока: изучить особенности генетического определения пола у различных групп организмов, а также наследование некоторых признаков сцепленных с полом....
27 05 2026 19:49:36
Представленный в статье урок направлен на развитие критического мышления, через самостоятельную работу с текстом, в ходе которой ученики заполняют предложенные таблицы, систематизирую тем самым полученные знания....
26 05 2026 7:59:51
Основная цель школы-интерната - подготовка образованного человека, умеющего совершенствовать себя, строить гармоничные отношения с миром, природой, другими людьми посредством личностно-ориентированного обучения, в основе которого лежат здоровьесберегающие педагогические технологии, направленные на поступательное движение к новому качеству образования детей с патологией зрения....
25 05 2026 5:43:14
Методическая разработка продолжает цикл занятий, представляющих программу обучения объединения «Орнитологи». Данное занятие – первый шаг к знакомству с жизнью зимующих птиц. Овладение знаниями и умениями составляет для ребенка специальную задачу. Для закрепления полученного результата нужно время для самостоятельного изучения, наблюдения за птицами. Основным критерием и показателем результативности становится заинтересованность обучающихся данной темой....
24 05 2026 23:32:16
Цель урока: познакомить обучающихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития жизни на Земле.
Данная презентация помогает решить следующие задачи: обеспечивает наглядность урока, формирует современное научное мировоззрение, критическое мышление по отношению к разным взглядам на происхождение жизни, расширяет кругозор обучающихся....
23 05 2026 5:11:22
Неделя здоровья для учащихся всей школы обычно заканчивается итоговым мероприятием. Им может быть конференция, устный журнал, вечер. Главное в проведении вечера показать учащимся вред курения для здоровья, повысить активность школьников, раскрыть творческие способности учащихся....
22 05 2026 17:41:56
Вкус — процесс восприятия вкусовых свойств веществ, попадающих на рецепторы слизистой языка и полости рта. Жизненная роль вкусовых ощущений, как и обонятельных, меньше, чем зрительных и слуховых....
21 05 2026 19:32:53
Медуза имеет форму зонтика или продольно вытянутого купола. Встречаются довольно крупные виды. Отдельные представители класса сцифоидные в диаметре достигают 2м (Cyanea arctica)....
20 05 2026 12:25:16
Цель урока: познакомить учащихся с особенностями передвижения воды, минеральных и органических веществ в растении, дать понятие о листопаде....
19 05 2026 0:53:25
Цель урока: обобщить полученные знания на уроках биологии, химии, физики и географии по теме «Вода»; активизировать и закрепить знания учащихся; способствовать развитию познавательного интереса; формировать навыки сотрудничества, коллективного взаимодействия.
...
18 05 2026 1:32:29
В статье рассказывается о том, каким материалом должен владеть учитель и как вести подготовку учащихся к ЕГЭ. Составлен примерный тематический план повторения учебного материала. Обращается внимание на пpaктическую направленность курса. Приводится перечень методических пособий для подготовки к экзамену. Предлагается план самостоятельной подготовки учащихся. Даны рекомендации по оформлению стенда "Как готовиться к ЕГЭ". Предлагается план работы на уровне районных методических объединений....
17 05 2026 5:14:57
Урок биологии в 10-м классе с использованием методики «Взаимообмен заданиями» (авторская методика кандидата физико-математических наук М.А. Мкртчяна) для отработки генетической терминологии и для решения генетических задач. Для работы учащимся выдается алгоритм, правила работы и карточки с заданием, на столе учителя листок учета и карточки с решениями, на доске записаны вопросы рефлексии.
...
16 05 2026 11:30:58
Цель данного курса: через возможности элективных курсов углубить знания учащихся по биологии и заложить интерес к экспериментальной науке.
...
15 05 2026 4:20:38
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии для 6-го класса призван познакомить с многообразием, значением растений, сформировать понятие о высших и низших растениях, развивать умение выделять главное, развитие творческих способностей, экологическое воспитание....
14 05 2026 20:39:14
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
13 05 2026 9:30:14
Цель: изучение особенностей строения тканей растений; проявлять интерес к новому; оценивать собственную учебную деятельность при изучении типов тканей растений; воспринимать речь учителя; воспитывать бережное отношение к природе, к растениям как производителям кислорода и органических веществ....
12 05 2026 2:13:19
Цели урока: показать многообразие современных пресмыкающихся, углубить и расширить понятие о классе; на конкретных примерах показать черты приспособленности животных к среде обитания; определить значение пресмыкающихся в природе, жизни человека и необходимость их охраны....
11 05 2026 10:20:41
Активизация познавательной деятельности – целенаправленная педагогическая деятельность учителя по повышению уровня учебной активности школьников. Урок-исследование – это урок, который максимально повышает уровень познавательной активности школьников, побуждает их к старательному учению. Все учащиеся класса на уроке работают интенсивно, с интересом и желанием....
10 05 2026 19:42:41
Урок является одним из примеров использования интеpaктивной методики в обучении биологии. Урок позволяет ученикам освоить большую часть информации о строении кожи и ее производных элементов.Такие уроки вызывают у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала....
09 05 2026 9:16:40
Урок природоведения в 5-м классе с использованием информационных коммуникативных технологий. В разработке представлен план урока. Содержание урока позволяет закрепить и обобщить знания о строении Земли, о гипотезах происхождения Земли и Солнечной системы; о сущности землетрясений, извержении вулканов, возникновении смерчей; о погоде и осадках; об атмосфере и гидросфере; об особенностях Земли, обусловивших существование на ней жизни....
08 05 2026 9:54:11
В наглядной форме (применение эксперимента) представлено детям такое сложное понятие как "регуляция", и это, несомненно, способствует лучшему усвоению нового материала, формированию познавательного интереса.
...
07 05 2026 10:39:35
Для повышения эффективности преподавания курса «Биология. Животные» мною было создано мультимедийное учебное пособие «Animals8. Эволюция животных. Мультимедийный конспект» в среде «Масromedia Director» (ныне «Adobe Director»). Имеются версии как для MacOS X, так и для Windows. В статье содержится описание интерфейса программы, освещены некоторые особенности и приемы работы с ней, а также приведены примеры «опopных конспектов», методика проведенных тестов, их результаты и интерпретация....
06 05 2026 3:30:16
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
05 05 2026 6:15:36
Урок формирует у учащихся полное представление о вирусах как неклеточных формах жизни. Развивает познавательную деятельность учащихся презентацией. На слайдах в красочной форме представлены рисунки, фотографии, схемы, видео о ВИЧ-инфекции. Информационный лист систематизирует знания о вирусах и дает возможность легко ориентироваться в теме....
04 05 2026 21:19:17
Урок построен по методике критического мышления. Имеет межпредметную тематику (физика, биология, экология). Работа с текстами способствует развитию системного и творческого мышления учащихся, расширяет кругозор учащихся. На уроке используется классическая музыка в современной обработке.
...
03 05 2026 1:17:44
Основной задачей урока является воспитание чувства любви к малой родине и уважения к человеку-труженику. Эта повесть – прорыв памятью к истокам, к первозданному восприятию мира. Авторское понимание счастья там, "где на истинной земле живут воистину родные люди, умевшие любить тебя просто так, за то, что ты есть, и знающие одну-единственную плату – ответную любовь"....
02 05 2026 14:15:34
Урок проводится с использованием различных методов (презентация, работа в группах, лабораторная), но основной метод – это исследование. Такая форма организации урока зоологии учит наблюдать, видеть, сравнивать и делать выводы. На уроке используется компьютер, микроскопы, лупы, натуральные объекты, готовые препараты и сделанные учащимися. Урок показывает единство происхождения и строения растений и животных.
...
01 05 2026 13:35:51
Данная работа позволяет ознакомить учащихся с трутовыми грибами, поможет им овладеть методикой изучения трутовых грибов в природных сообществах, а также оценить роль трутовых грибов в изучаемых сообществах. Данные, собранные в ходе исследования, являются основой для написания исследовательских работ, позволяют преподавателю использовать их в своей работе....
30 04 2026 9:27:22
Для успешной социализации после окончания школы важно, чтобы человек был не только знающим, но и мыслящим. Наиболее успешно данная цель решается через технологию проблемного обучения. Важно, чтобы школьники испытывали необходимость в преодолении посильных трудностей в процессе обучения. В связи с этим выработала свою систему преподавания....
29 04 2026 5:27:50
Урок призван повторить материал по заданной теме, закрепить знания, полученные при изучении рыб и земноводных, сформировать понятия об эволюционном процессе....
28 04 2026 13:30:54
Интегрированный урок «Математическое путешествие в мир растений Ульяновской области» расширяет знания о растениях своего края. Учитель проводит с детьми биолого-математический диктант....
27 04 2026 9:13:40
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
